气相脱水制备腈的方法技术

本发明专利技术公开了一种气相脱水制备腈的方法，即：在脱水催化剂存在下，在管式反应器中，酰胺发生气相脱水反应，得到腈，其中脱水催化剂为本体催化剂或者负载型催化剂。本发明专利技术采用脱水催化剂技术，解决了传统的酰胺脱水需要大量脱水剂、产生大量废物的技术难题。该路线不但单程产率高，而且易于连续工业化，具有环保、绿色、节能的特点。节能的特点。节能的特点。

【技术实现步骤摘要】
气相脱水制备腈的方法


[0001]本专利技术涉及气相脱水制备腈的方法，尤其涉及酰胺在催化剂存在下发生气相脱水反应制备腈的方法。

技术介绍

[0002]目前，在众多报道的腈的合成路线中，最常见的路线是以酰胺为原料，在大量脱水剂存在下发生脱水反应，得到腈。
[0003]中国专利CN104662617A报道了在DMF溶剂中，在吡啶和三氟乙酸酐存在下，七氟异丁酰胺发生脱水反应得到七氟异丁腈，产率为74.9％。
[0004]中国专利CN107935884A报道了，在吡啶、多聚磷酸、四氯化碳、N,N
‑
二甲基甲酰胺、N,N
‑
二乙基甲酰胺、1,4
‑
二氧己环或二甲基亚砜中的一种或数种有机溶剂中，脱水剂为三氟乙酸酐、醋酸酐、氯化亚砜、五氧化二磷或三氯氧磷中的一种或数种，七氟异丁酰胺发生脱水反应得到七氟异丁腈。
[0005]中国专利CN108424375A报道了在真空条件下，无溶剂存在下，七氟异丁酰胺在三氟乙酸酐、醋酸酐、氯化亚砜、五氧化二磷或三氯氧磷中的一种或数种脱水剂存在下发生脱水反应，得到七氟异丁腈。
[0006]US4124710A1报道了在甲苯溶剂中，2
‑
(2
‑
乙基
‑3‑
苯并呋喃基)
‑
丙酰胺与五氧化二磷发生反应，回流18小时，合成得到2
‑
(2
‑
乙基
‑3‑
苯并呋喃基)
‑
丙腈，收率为74.4％。
[0007]EP883611B1报道了2
‑
氯
‑
1,3,4
‑
噻二唑
‑5‑
甲酰胺在三氯氧磷作用下，回流18小时，合成得到2
‑
氰基
‑5‑
氯
‑
1,3,4
‑
噻二唑，收率为66.8％。
[0008]上述反应路线存在以下问题：(1)均属于间歇工艺，难以实现大规模连续化生产；(2)采用大量脱水剂，容易产生大量液废或固废，消耗掉的脱水剂难以回收再利用；(3)采用了大量溶剂，由于脱水剂及其副产物的引入，导致溶剂难以回收再利用，产生大量废液，严重污染环境。

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的技术问题是克服
技术介绍
中存在的不足，提供一种不采用脱水剂，而是采用催化剂使酰胺脱水，容易实现气相连续化工艺制备腈的方法。
[0010]本专利技术提供一种气相脱水制备腈的方法，即：在脱水催化剂存在下，在管式反应器中，酰胺R1‑
R2‑
CONH2发生气相脱水反应，得到腈，其中R1为卤素、氢、
‑
CONH2中任意一种，R2为取代或未取代的C1
‑
C12的亚烷基、取代或未取代的C1
‑
C12的亚杂芳基、取代或未取代的C1
‑
C12亚芳基、取代或未取代的C1
‑
C12亚芳烷基中任意一种，所述取代为被卤素、羟基、C1
‑
C4烷基或C1
‑
C4烷氧基所取代，所述亚杂芳基中的杂原子为氮、硫、氧中任意一种或数种；
[0011]所述脱水催化剂为本体催化剂或者负载型催化剂；
[0012]所述本体催化剂为变色硅胶球、分子筛、活性炭、硅藻土、蒙脱土中的任意一种或数种；
[0013]所述负载型催化剂由活性组分和载体按照质量百分比0.5％～50％：50％～99.5％组成，两者的质量百分比之和为100％，其中，载体为二氧化硅、分子筛、活性炭、硅藻土、蒙脱土、氧化镁、氧化铬、氧化铁、氧化镍、氧化锌中的任意一种或数种，活性组分为氯化钴、氯化铬、氯化锌、氯化镍、氯化铁、氯化铜中的任意一种或数种。
[0014]优选：所述本体催化剂为活性炭、硅藻土或蒙脱土；
[0015]所述负载型催化剂由活性组分和载体按照质量百分比0.1％～30％：70％～99.9％组成，两者的质量百分比之和为100％，其中，载体为二氧化硅、分子筛、活性炭中的任意一种或数种，活性组分为氯化钴、氯化铬、氯化锌、氯化镍、氯化铁、氯化铜中的任意一种或数种。
[0016]更优选：所述负载型催化剂由活性组分和载体按照质量百分比0.1％～10％：90％～99.9％组成，两者的质量百分比之和为100％，其中，载体为活性炭，活性组分为氯化钴、氯化铬、氯化锌、氯化镍、氯化铁、氯化铜中的任意一种或数种。
[0017]所述酰胺的脱水反应条件为：反应温度200
‑
400℃，酰胺的接触时间为1
‑
1000s，反应压力为常压至0.1MPa。
[0018]优选：所述酰胺的脱水反应条件为：反应温度225
‑
350℃，酰胺的接触时间为10
‑
500s。
[0019]其中R1为卤素、氢、
‑
CONH2中任意一种，R2为取代或未取代的C1
‑
C12的亚烷基、取代或未取代的C1
‑
C12亚杂芳基、取代或未取代的C1
‑
C12亚芳基、取代或未取代的亚苯甲烷基中任意一种，所述取代为被氟、氯、溴、羟基、C1
‑
C4烷氧基所取代，所述亚杂芳基中的杂原子为氮。
[0020]所述酰胺为七氟异丁酰胺、三氟乙酰胺、五氟丙酰胺、七氟正丁酰胺、九氟正戊酰胺、十一氟正己酰胺、2
‑
氟
‑
苯甲酰胺、2,6
‑
二氟苯甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、正丁酰胺、异丁酰胺、正戊酰胺、正己酰胺、丙二酰胺、丁二酰胺、己二酰胺、对氯苯甲酰胺、苯甲酰胺、3
‑
甲氧基
‑
苯甲酰胺、2
‑
甲基苯甲酰胺、3
‑
甲基苯甲酰胺、2
‑
溴苯甲酰胺、2,6
‑
吡啶二甲酰胺、对羟基苯甲酰胺、邻羟基苯甲酰胺、间羟基苯甲酰胺中的任意一种。
[0021]所述酰胺为七氟异丁酰胺，则主要产物为七氟异丁腈；
[0022]所述酰胺为三氟乙酰胺，则主要产物为三氟乙腈；
[0023]所述酰胺为五氟丙酰胺，则主要产物为五氟丙酰腈；
[0024]所述酰胺为七氟正丁酰胺，则主要产物为七氟正丁腈；
[0025]所述酰胺为九氟正戊酰胺，则主要产物为九氟正戊腈；
[0026]所述酰胺为十一氟正己酰胺，则主要产物为十一氟正己腈；
[0027]所述酰胺为2
‑
氟
‑
苯甲酰胺，则主要产物为2
‑
氟
‑
苯甲腈；
[0028]所述酰胺为2,6
‑
二氟苯甲酰胺，则主要产物为2,6
‑
二氟苯甲腈；
[0029]所述酰胺为乙酰胺，则主要产物为乙腈；
[0030]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气相脱水制备腈的方法，即：在脱水催化剂存在下，在管式反应器中，酰胺R1‑
R2‑
CONH2发生气相脱水反应，得到腈，其中R1为卤素、氢、
‑
CONH2中任意一种，R2为取代或未取代的C1
‑
C12的亚烷基、取代或未取代的C1
‑
C12的亚杂芳基、取代或未取代的C1
‑
C12亚芳基、取代或未取代的C1
‑
C12亚芳烷基中任意一种，所述取代为被卤素、羟基、C1
‑
C4烷基或C1
‑
C4烷氧基所取代，所述亚杂芳基中的杂原子为氮、硫、氧中任意一种或数种；所述脱水催化剂为本体催化剂或者负载型催化剂；所述本体催化剂为变色硅胶球、分子筛、活性炭、硅藻土、蒙脱土中的任意一种或数种；所述负载型催化剂由活性组分和载体按照质量百分比0.5％～50％：50％～99.5％组成，两者的质量百分比之和为100％，其中，载体为二氧化硅、分子筛、活性炭、硅藻土、蒙脱土、氧化镁、氧化铬、氧化铁、氧化镍、氧化锌中的任意一种或数种，活性组分为氯化钴、氯化铬、氯化锌、氯化镍、氯化铁、氯化铜中的任意一种或数种。2.根据权利要求1所述的方法，所述本体催化剂为活性炭、硅藻土或蒙脱土；所述负载型催化剂由活性组分和载体按照质量百分比0.1％～30％：70％～99.9％组成，两者的质量百分比之和为100％，其中，载体为二氧化硅、分子筛、活性炭中的任意一种或数种，活性组分为氯化钴、氯化铬、氯化锌、氯化镍、氯化铁、氯化铜中的任意一种或数种。3.根据权利要求2所述的方法，所述负载型催化剂由活性组分和载体按照质量百分比0.1％～10％：90％～99.9％组成，两者的质量百分比之和为100％，其中，载体为活性炭，活性组分为氯化钴、氯化铬、氯化锌、氯化镍、氯化铁、氯化铜中的任意一种或数种。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的方法，所述酰胺的脱水反应条件为：反应温度200
‑
400℃，酰胺的接触时间为1
‑
1000s，反应压力为常压至0.1MPa。5.根据权利要求4所述的方法，所述酰胺的脱水反应条件为：反应温度225
‑
350℃，酰胺的接触时间为10
‑
500s。6.根据权利要求1所述的方法，其中R1为卤素、氢、
‑
CONH2中任意一种，R2为取代或未取代的C1
‑
C12的亚烷基、取代或未取代的C1
‑
C12亚杂芳基、取代或未取代的C1
‑
C12亚芳基、取代或未取代的亚苯甲烷基中任意一种，所述取代为被氟、氯、溴、羟基、C1
‑
C4烷氧基所取代，所述亚杂芳基中的杂原子为氮。7.根据权利要求1所述的方法，所述酰胺为七氟异丁酰胺、三氟乙酰胺、五氟丙酰胺、七氟正丁酰胺、九氟正戊酰胺、十一氟正己酰胺、2
‑
氟
‑
苯甲酰胺、2,6
‑
二氟苯甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、正丁酰胺、异丁酰胺、正戊酰胺、正己酰胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：张呈平，郭勤，刘冬鹏，权恒道，
申请(专利权)人：北京宇极科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：